DOI: 10.1021/acsami.2c01584
多金属氧酸盐(POMs)具有可调的酸度和丰富的氧化还原特性,是一种多用途的化学催化材料。虽然POMs在均相催化中引起了极大的关注,但在溶剂中聚集和不稳定性方面的挑战往往阻碍了POMs作为非均相催化剂的广泛应用。因此,将POMs成功掺入固体载体(例如聚合物)中对于需要结合POMs独特功能与聚合物优点的实际应用而言,是十分可取的。在这项工作中,研究者展示了固有微孔聚合物(PIMs)作为基质是如何锚定纯无机Keggin型POM(H3PW12O40)以制备出PIM基复合材料的。研究发现,具有偕胺肟功能的PIMs可以成功连接POM(PW12@PIM-1-AO)而不会发生自分离。此外,作者通过静电纺丝PIM-POM复合材料制备了多孔纤维垫。综合表征证实了复合材料中POM的完整性。此后,研究者证明了在过氧化氢作为氧化剂时,复合纤维中掺入的POMs保持了对氧化降解2-氯乙基乙基硫醚(一种硫芥模拟物)的固有催化活性。综上,本研究所制备的PIM基杂化材料为将这些反应性纤维垫应用到防护设备中提供了潜在途径。
图1.(a)PW12@PIM-1-AO的合成方案和光学图像。(b)PIM-1-AO和PW12@PIM-1-AO粉末(20wt%负载)的红外光谱和(c)77K下获得的N2吸附-解吸等温线。
图2.(a-c)PW12@PIM-1-AO粉末的SEM/EDX映射图像,(d-f)PW12、PIM-1-AO和PW12@PIM-1-AO粉末的XPS光谱。
图3.(a-c)PW12@PIM-1-AO纤维的SEM/EDX映射图像。(d)复合粉末和纤维在77K下的N2吸附-解吸等温线和(e)孔径分布。
图4.(a)CEES在H2O2存在下氧化为CEESO和CEESO2的反应方案。催化剂负载量(基于CEES为2mol%)表示复合材料的POM含量。(b)使用PW12@PIM-1-AO粉末和纤维的CEES氧化反应曲线。